一种桑叶发酵工艺

技术领域

本发明涉及饲料发酵领域，具体是一种桑叶的发酵工艺。

背景技术

通过对宜宾市珙县桑叶园区考察发现，其所种植桑树的品种主要有强桑一号和新疆桑，一年可采摘四次，桑叶资源极其丰富，但每年都会有大量的桑叶废弃。

桑叶中含有大量的蛋白质且营养丰富，因此桑叶是代替粮食制造动物饲料的优良替代品。在桑叶中粗蛋白和氨基酸的含量很高，必需氨基酸和半必须氨基酸占氨基酸总量的一半。桑叶中谷氨酸的含量最高，谷氨酸在节糖代谢过程中起着非常重要的作用。桑叶还含有多种天然活性物质及其衍生物，如谷甾醇，异槲皮苷，黄酮等同时桑叶中的黄酮类物质可提高饲养牲畜的肉质，使其肉质更为鲜嫩并且可以提高其营养价值。另外，桑叶中赖氨酸和苏氨酸的含量也很高，桑叶中还含许多活性物质，维生素和微量元素，在动物饲料中添加桑叶能更好地调生长速度。

新鲜桑叶不经处理就可直接用于饲养牛、羊、猪、鸡等牲畜，这将打破畜禽饲料完全以粮食生产的传统畜牧业，而且在营养价值以及产量方面通常优于多数植物饲料。鲜桑叶的处理方式较为简单，主要有三种方式：

(1)在饲喂精饲料后，将采摘的新鲜桑叶直接投喂牲畜，可直接补充部分营养。而桑叶中胰蛋白酶会抑制牲畜肠胃中的消化酶，且桑叶中含有大量的粗纤维食用过多会引起消化道疾病，因而要控制用量。

(2)碎同新鲜饲喂相比只是将新鲜桑叶进行烘干粉碎，可延长保质期，抑制胰蛋白酶活性。但会导致营养流失，且商户成本提高。

(3)采摘成熟桑叶后晾晒，晾晒时间不宜过长，桑叶含水量到50％左右即可，之后桑叶进行青贮发酵，并按一定比例与牲畜日粮混合投放，这种方法可维持其营养成分，延长保质期，且操作方便，成本要求低。

以上三种方法均无法实现桑叶在养殖行业的高效应用，其主要有以下三点原因：

(1)以上使用方法无法有效的降低桑叶纤维含量，添加过多会导致所喂养的牲畜消化不良。

(2)无法有效的消除单宁，桑叶乳汁中的生物碱等抗营养因子，食用过多不利于牲畜的生长发育和营养物质的吸收利用。

(3)会影响非反刍牲畜的进食。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种桑叶的发酵工艺，以至少降低桑叶中的粗纤维含量、增加桑叶中的粗蛋白含量、发酵桑叶酸度适中的目的。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种桑叶的发酵工艺，包括以下步骤：

S1、将桑叶的叶柄去除，将去柄后的桑叶投入粉碎机中粉碎1-2min，得到桑叶粉；

S2、向所述桑叶粉中添加玉米粉、白糖，混合均匀得到发酵基础原料；

S3、向发酵基础原料中添加尿素和混合菌，混合均匀后，在28℃下发酵96h-120h。

本发明通过混合菌对桑叶进行发酵，并对发酵条件进行优化，降低桑叶中粗纤维含量，提高粗蛋白含量，以期其用于畜禽养殖业，通过优化发酵条件，筛选出较优的发酵方案。

进一步的，所述混合菌为双歧杆菌、白地霉、枯草芽孢杆菌，所述双歧杆菌的活化菌的含量高于10

进一步的，所述双歧杆菌、白地霉、枯草芽孢杆菌的重量比为3:3:4。

进一步的，所述混合菌的接种量为1％-2％。

进一步的，所述混合菌的接种量为2％。

进一步的，所述尿素的添加量为0.4％-0.8％。

进一步的，所述尿素的添加量为0.8％。

进一步的，所述桑叶粉、玉米粉和白糖的质量比为90:10:1。

本发明的有益效果是：本发明将双歧杆菌、白地霉、枯草芽孢杆菌三种菌按3：3：4比例混合，采用不同的接种量和碳氮比将桑叶进行发酵，结合通过凯氏定氮法、酚酞指示剂法、粗纤维测定法，对发酵后桑叶的粗蛋白、酸度、粗纤维进行测定，筛选出发酵方案，使得发酵后的桑叶中，粗蛋白增加最多为6.78％，粗纤维减少最多为2.05％，且酸度不会过高，能够增大桑叶的使用量的同时，促进牲畜生长。

附图说明

图1为桑叶粗蛋白含量随发酵时间变化的趋势图；

图2为桑叶粗纤维随发酵时间变化的趋势图；

图3为桑叶酸度随发酵时间变化的趋势图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

实施例1

一种桑叶的发酵工艺，包括以下步骤：

S1、将桑叶的叶柄去除，将去柄后的桑叶投入粉碎机中粉碎1-2min，得到桑叶粉；

S2、向90g所述桑叶粉中添加10g玉米粉、1g白糖，混合均匀得到发酵基础原料；

S3、向发酵基础原料中添加尿素和混合菌，混合均匀后，在28℃下发酵96h-120h；所述混合菌为双歧杆菌、白地霉、枯草芽孢杆菌，所述双歧杆菌、白地霉、枯草芽孢杆菌的重量比为3:3:4；所述混合菌的接种量为1％；所述尿素的添加量为0.4％。

实施例2

一种桑叶的发酵工艺，包括以下步骤：

S1、将桑叶的叶柄去除，将去柄后的桑叶投入粉碎机中粉碎1-2min，得到桑叶粉；

S2、向90g所述桑叶粉中添加10g玉米粉、1g白糖，混合均匀得到发酵基础原料；

S3、向发酵基础原料中添加尿素和混合菌，混合均匀后，在28℃下发酵96h-120h；所述混合菌为双歧杆菌、白地霉、枯草芽孢杆菌，所述双歧杆菌、白地霉、枯草芽孢杆菌的重量比为3:3:4；所述混合菌的接种量为1％；所述尿素的添加量为0.8％。

实施例3

一种桑叶的发酵工艺，包括以下步骤：

S1、将桑叶的叶柄去除，将去柄后的桑叶投入粉碎机中粉碎1-2min，得到桑叶粉；

S2、向90g所述桑叶粉中添加10g玉米粉、1g白糖，混合均匀得到发酵基础原料；

S3、向发酵基础原料中添加尿素和混合菌，混合均匀后，在28℃下发酵96h-120h；所述混合菌为双歧杆菌、白地霉、枯草芽孢杆菌，所述双歧杆菌、白地霉、枯草芽孢杆菌的重量比为3:3:4；所述混合菌的接种量为2％；所述尿素的添加量为0.4％。

实施例4

一种桑叶的发酵工艺，包括以下步骤：

S1、将桑叶的叶柄去除，将去柄后的桑叶投入粉碎机中粉碎1-2min，得到桑叶粉；

S2、向90g所述桑叶粉中添加10g玉米粉、1g白糖，混合均匀得到发酵基础原料；

S3、向发酵基础原料中添加尿素和混合菌，混合均匀后，在28℃下发酵96h-120h；所述混合菌为双歧杆菌、白地霉、枯草芽孢杆菌，所述双歧杆菌、白地霉、枯草芽孢杆菌的重量比为3:3:4；所述混合菌的接种量为2％；所述尿素的添加量为0.8％。

采用国标规定的方法用凯氏定氮法、纤维素测定法、酚酞指示剂法测定发酵后的桑叶的粗蛋白含量、粗纤维含量、酸度。

(1)、粗蛋白的检测

取0.5～2g发酵好的样品放入消化瓶加入12mL硫酸和两片催化剂片，将消化炉温度时间设定好后将消化瓶放进消化炉消化两小时，消化好后待消化瓶冷却至室温加入适量的水并放入定氮仪进行定氮。定氮时间五分钟左右，定氮结束后将吸收液取下并用0.1mol/L的盐酸进行滴定，之后计算结果，计算公式如下：

W＝[(V

V：消化后试剂体积

V

V

V

C：滴定盐酸溶液的浓度。

检测结果见表1，变化趋势见图1。

表1：不同发酵时间对桑叶粗蛋白质含量的影响

注：横向对比与a不同表示有显著性差异，p<0.05，与a相同表示无显著性差异，p>0.05

如图1所示，桑叶在不同条件下发酵，桑叶随发酵时间的增加粗蛋白含量逐渐增加，在实施例1，实施例2条件下发酵的桑叶120h时粗蛋白含量达到最高；实施例3，实施例4条件下发酵的桑叶在96h时和120h粗蛋白含量达到最大。由于96h和120h的粗蛋白含量无显著性差异(p<0.05)，因此最优的发酵时间为96h。

(2)、粗纤维测定方法

称取试样1.0放入圆底烧瓶并加入150mL的硫酸，加热30min保持沸腾状态，冷却至室温并进行抽滤，当试液抽滤完后用适量丙酮继续过滤。待残渣干燥后用石油醚连续过滤三次，每次30mL。之后将残渣移进之前酸处理的圆底烧瓶中，并加入150mL氢氧化钾加热至沸腾，保持30min，加热完成后真空抽滤，并用丙酮洗涤三次，每次30mL，洗涤完成后进行干燥并称重(m

X＝(m

m

m

m

检测结果见表2，桑叶粗纤维随发酵时间变化的趋势见图2。

表2：不同发酵时间对桑叶粗纤维含量的影响

注：横向对与a不同表示有显著性差异p<0.05，与a相同表示无显著性差异p>0.05

如图2所示，粗纤维随着发酵时间的增加而减少，实施例1、实施例2、实施例3条件下发酵的桑叶在发酵120h时粗纤维含量最低，实施例4条件下发酵的桑叶96h时含量最低。本发明桑叶粗纤维随发酵时间的增加而降低，但粗纤维从发酵24h开始持续下降，这是发酵条件不同所导致的，本发明添加的尿素为菌种提供了足够的能量导致菌种开始分解粗纤维的时间缩短。96h和120h的粗纤维含量无显著性差异(p<0.05)，因此最优发酵时间为96h。

(3)、酸度的测定

取15g样品放入250mL的磨口锥形瓶中并加入150mL的纯净水，将样品搅拌至糊状再将剩余的纯净水全部加进去，再滴加5滴三氯甲烷，加塞摇匀，在室温下放置2h，其间每隔15min震荡一次，并用中速滤纸进行过滤，取10mL滤液放入250mL的锥形瓶中并滴加3滴酚酞指示剂，并用氢氧化钠标准溶液进行滴定至颜色同参比溶液颜色一样为止。

X＝(V

V

V

V

V

c：氢氧化钠标准溶液体积。

检测结果见表3，桑叶酸度随发酵时间变化的趋势见图3。

注：横向对与a不同表示有显著性差异p<0.05，与a相同表示无显著性差异p>0.05

如图3所示，酸度先升高在下降，72h时酸度升到最高，实施例1、实施例3条件下桑叶发酵96h和120h的酸度无显著性差异(p>0.05)，实施例2、实施例4条件下发酵96h和120h有显著性差异(p<0.05)。原本桑叶青贮发酵时其酸度逐渐升高，与本发明的酸度变化不同，而酸度过低会导致牲畜酸中毒，酸度过高会影响牲畜的消化与营养吸收；实施例1、实施例2条件发酵桑叶时，发酵72h酸度较为合适，实施例3、实施例4条件发酵桑叶时，发酵96h和120h较为合适，但实施例1、实施例2条件发酵72h的桑叶粗蛋白含量不高,因此发酵96h和120h较为合适。

混合菌剂和尿素添加量对桑叶营养指标的影响见表4。

表4：混合菌剂和尿素添加量对桑叶营养指标的影响

注意：p<0.05表示有显著性差异，p<0.01表示有极显著性差异

如表4所示，尿素和菌剂在发酵时对酸度和粗蛋白含量的变化有交互作用(p<0.05)，对粗纤维含量的变化无交互作用(p<0.05)，菌剂对于发酵时粗蛋白含量、粗纤维含量和酸度有显著影响(p<0.05)，尿素只对桑叶发酵的酸度有显著影响(p<0.05)。在同一尿素水平不同菌剂添加量的条件下，高菌剂添加量桑叶的粗蛋白含量和酸度要高于低菌剂添加量桑叶的粗蛋白含量和酸度；粗纤维随菌剂的增加而减少。本发明桑叶发酵时菌剂添加量作用显著(p>0.05)，因此最优菌剂添加量为2％。在相同菌剂添加量不同尿素添加量，酸度随尿素的增加而降低，尿素对酸度有一定调节作用，且酸度随尿素的增加而增加，与本发明的数据有所差距，这可能是含水量不同所导致的，高含水量使尿素分解过多，导致尿素调节作用减弱，而酸度较高对桑叶发酵的品质有一定提升，因此尿素最优添加量为0.4％。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。